JPH09265666A - 相変化型光記録媒体 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 保護層と記録層との接着性を向上し、膜の剥
離、クラックの発生、記録層の流動などが無い相変化型
光記録媒体を得ることを目的とする。 【解決手段】 記録層は２つの保護層によって挟持され
た状態で基板上に形成され、かつ記録層はカルコゲン元
素を含み、さらに記録層を挟持する保護層は酸化物また
は酸化物と硫化物との混合物からなる相変化型光記録媒
体である。そして基板から遠い側の保護層と記録層の間
に、硫化物からなる接着層を設ける。かつその接着層の
膜厚が１０〜３０ｎｍである。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は光を用いて情報が記
録再生される光情報記録媒体に関し、特に相変化型光記
録媒体に関する。

【０００２】

【従来の技術】相変化型光記録媒体は、光照射、主にレ
ーザー光の照射によって生じた物質の非晶質状態と結晶
状態の間の可逆的な構造変化（相変化）を、情報の記録
に利用している。こうした相変化型光記録媒体は、情報
の高速処理能力に加えて記録容量が大きい。

【０００３】そうした中で相変化型光記録媒体には、記
録した情報を高速で消去、記録する性能が求められてい
る。そしてそのためには一旦記録した情報を消去しなが
ら、その上に別の情報を記録（オーバライト：Ｏｖｅｒ
−ｗｒｉｔｅ）する繰り返しの安定動作が必要不可欠と
なる。この消去・記録の繰り返し回数は多いことが好ま
しい。

【０００４】相変化型光記録媒体は書換え可能型光ディ
スクとして既に市販されている。例えば、市販されてい
る１２０ｍｍ直径のディスクがある。代表的なディスク
構成は、ポリカーボネートの基板、ＺｎＳ・ＳｉＯ₂の
第１透明誘電体膜、ＧｅＳｂＴｅの相変化記録膜、Ｚｎ
Ｓ・ＳｉＯ₂の第２透明誘電体膜、Ａｌ合金の反射膜、
紫外線硬化型の有機樹脂塗布層の積層構成である。

【０００５】これらの市販されているディスクの消去・
記録（オーバライト）の繰り返し耐久性は実用レベルに
到達してはいるが、信頼性の観点より、さらなる繰り返
し耐久性の向上が望まれている。、また繰り返し耐久性
が微妙な生産プロセス条件（例えば、薄膜のスパッタ製
膜条件）に大きく影響されることより、生産歩留まりの
観点よりも、さらなる繰り返し耐久性の向上が望まれて
いる。

【０００６】また、現在開発が進められている高密度記
録の書換え可能型ディスクにおいては、記録方式がマー
クエッジ記録であることより、繰り返し記録（オーバラ
イト）による膜の劣化が信号品質に及ぼす悪影響の程度
が大きく繰り返し耐久性が重大な問題となっている。

【０００７】オーバライトの繰り返し特性には、記録層
材料や保護層材料等の各種の物性が影響を与えることが
知られている。そのために例えば保護層の材料として
は、次のような物がこれまでに開発されてきた。Ａｌの
窒化物、Ｓｉの窒化物、ＭｇＦ₂、ＡｌＦ₃などの非酸化
物、あるいはＳｉＯ₂、Ａｌ₂Ｏ₃、ＺｒＯ₂、ＴｉＯ₂な
どの酸化物、ＺｎＳなどのカルコゲン化物、さらには上
記のＺｎＳなどのカルコゲン化物とＳｉＯ₂などの酸化
物を混合した物（ＺｎＳ・ＳｉＯ₂）などである。これ
ら材料を公知の薄膜形成法によって成膜して、記録層の
保護層とすることが知られているが、いずれも十分なオ
ーバライトの繰り返し回数を得ることができていないの
が現状である。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】本発明は上記の繰り返
し耐久性の向上を目的とするものである。相変化型光記
録媒体に備えられる保護層は、記録時あるいは消去時の
熱的、機械的負荷にさらされるため、耐熱性や機械特性
に優れていることが必要であり、さらに光記録媒体の保
存時に記録層を保護する機能を合わせ持つ必要がある。
また、記録感度の観点と繰り返し耐久性の観点より低い
熱伝導率をもつ必要がある。

【０００９】酸化物や窒化物などの保護層は、カルコゲ
ンを含む記録層との接着性が弱い。そして高温高湿の環
境下における保存において、保護層自体が剥離したりク
ラックが生じる場合がある。また保護層と記録層との接
着性が弱いことにも起因して、レーザー光の照射により
記録層に蓄えられた熱が、適当な速度で放出されないた
めに、記録マークがつながるなどして一方向への流動が
起こり繰り返し回数が低減してしまうという課題もあ
る。

【００１０】そこで、このオーバライトの繰り返し特性
を改善する方法として種々の提案がなされている。例え
ば、保護層と反射層との間および／または保護層と記録
層との間に、Ａｌ₂Ｏ₃、ＧｅＯ₂、ＳｉＯ₂、Ｔａ₂Ｏ₅、
ＴｉＯ₂、Ｙ₂Ｏ₃などの酸化物からなる接着層を設ける
と、繰り返し回数が向上するとの報告（特開平６−１３
９６１５号公報）がある。また、耐熱性があり機械強度
の高いセラミックの保護層を採用し繰り返し耐久性を向
上させ、かつＺｎＳの付着強化層を記録層の両側に形成
することにより長期保存安定性を向上させたとの報告
（特開平４−１４３９３７号公報）がある。あるいはま
た、記録層に接した熱伝導性が低いＺｎＳと酸化物との
混合物からなる第２保護層と反射層に接したヤング率の
高い第３保護層との２層構成保護層を提案した報告（特
開平７−３０７０３６号公報）がある。

【００１１】これらはいずれも一定の効果を示したと推
定されるが、本発明者らの検討では、その繰り返し回数
が向上する効果は十分でなかった。本発明者らの検討結
果では十分な繰り返し耐久性を得るには次のようないく
つかの条件がすべて満足されなければならない。（１）
記録時に溶融し非晶質化するカルコゲン化物の記録層と
接着層との濡れ性がよいこと、かつこの接着層は繰り返
し高温にさらされることに対して劣化しないこと。
（２）各層の界面は十分な接着性を有すること。結晶質
膜同志の界面では、結晶格子面間隔の不整合で接着性が
悪く、むしろ異質と思える非晶質状態の膜と結晶質膜と
の接着性がよいことが推定された。ここに言う“非晶質
状態の膜”とは、結晶性の分析法であるＸ線回折法によ
る回折スペクトルに明瞭な回折ピークを有しないことで
あり、横軸を２θとした回折スペクトルの半値幅（full
width half maximum）が約５度以上のブロードなスペ
クトルが得られることはかまわない。（３）反射膜との
接着性も良好である必要がある。従来技術では、記録層
と保護層との接着は考慮されても保護層と反射層との接
着性は考慮されないことが多く、十分な繰り返し耐久性
を示さない理由であったと推定される。

【００１２】なお、実用的なディスク媒体である為に
は、十分な記録感度をもつ必要があり、記録感度の観点
より、また余分なレーザパワーが繰り返し耐久性を劣化
させることを考慮すると、接着層と保護層の熱伝導率は
十分に小さい必要がある。

【００１３】以上の考え方より従来技術を考察すると、
以下のように説明される。 ＜特開平６−１３９６１５号公報＞では酸化物の接着層
が採用されるが、カルコゲンを含む記録層と酸化物とで
は、親和性が低く十分な接着性は得られないと思われ
る。また、仮に溶融しない記録膜と酸化物の接着層との
接着性が良好であったとしても、記録時に溶融状態とな
った時の濡れ性が悪く、膜材料のはじき、流動の為に繰
り返し耐久性は不十分となる。また保護層自体の耐熱性
（繰り返し加熱による保護膜の結晶性の変化と推定され
る劣化）も考慮されていないことが繰り返し耐久性が不
十分な理由と推定される。

【００１４】＜特開平４−１４３９３７号公報＞では機
械的強度の高いセラミックの保護層で、繰り返し耐久性
が向上したと報告されているが、反射層との接着性は不
十分と推定され、また保護層の熱伝導性も考慮されてい
ない。また、５０ｎｍ程のＺｎＳの付着強化層は長期保
存性を向上させても、繰り返し加熱による結晶性の変化
により、繰り返し耐久性の向上には効果ないと推定され
る。

【００１５】＜特開平７−３０７０３６号公報＞では反
射層に接するヤング率の高い保護層が使用されるが、こ
の時の反射層と保護層との接着性は考慮されず、また記
録層と接する保護層と記録層との濡れ性も不十分であっ
たと推定される。

【００１６】ＺｎＳなどのカルコゲン化物とＳｉＯ₂な
どの酸化物を混合した保護層は、低い熱伝導性をもち、
繰り返し耐久性に一定の成果をもたらした（特公平４−
７４７８５号公報）。この文献（特公平４−７４７８５
号公報）によると、ＺｎＳを保護層に用いた媒体は初期
特性が良好であるが、消去・記録の繰り返し耐久性は悪
く、ＺｎＳにＳｉＯ₂を添加することで耐久性が向上し
たが理由は判っておらず、恐らくＳｉＯ₂添加でアモル
ファス化して熱伝導率が小さくなり投入されるレーザー
エネルギーが効率良く光学活性層（記録層）の温度上昇
に寄与するためであろうと考えられるとの旨が、記載さ
れている。また、前述の公知文献（特開平７−３０７０
３６号公報）によると、ＺｎＳはＧｅＳｂＴｅなどのカ
ルコゲン合金記録膜との初期の接着性はよいが、消去・
記録の繰り返しで結晶粒の粗大化がおこることで、耐久
性が良くない。ＳｉＯ₂を添加し非晶質化させること
で、繰り返し耐久性が向上するとの旨が、記載されてい
る。

【００１７】しかしながら、本発明者らの検討結果で
は、ＺｎＳ・ＳｉＯ₂のみでは十分なオーバライト繰り
返し耐久性を示さない。理由は次のように考えられる。
ＳｉＯ₂の添加は、ＧｅＳｂＴｅなどのカルコゲン合金
記録膜との濡れ性には逆効果であり、この観点からは繰
り返し耐久性の向上には好ましくない。すなわち、Ｚｎ
Ｓ・ＳｉＯ₂混合膜におけるＳｉＯ₂の添加量は微妙なバ
ランスの上に決定される必要があり、その許容範囲は狭
く、生産性が悪いのみでなく、十分な繰り返し耐久性を
示さない理由と推定される。

【００１８】本発明はかかる従来技術の課題を解決し
て、保護層と記録層との接着性を向上し、膜の剥離、ク
ラックの発生、記録層の流動などが無い相変化型光記録
媒体を得ることを目的とする。

【００１９】

【課題を解決するための手段】本発明の相変化型光記録
媒体は、光の照射により生じる記録層の相構造の変化を
利用して情報の記録・消去を行う相変化型光記録媒体に
おいて、基板、第１保護層、記録層、接着層、第２保護
層、反射層からなる基本構成とし、第１保護層と第２保
護層は非晶質状態の透明誘電体膜であり、記録層はカル
コゲン合金膜であり、接着層は硫化物からなる膜厚が１
０〜３０ｎｍの結晶質膜であり、反射層はＡｌを主成分
とする結晶質の合金膜であることを特徴とする。

【００２０】本発明者らは前記の考えに基づき鋭意研究
を行い、３０ｎｍ以下の膜厚のＺｎＳを代表例とする硫
化物の接着層とＺｎＳ・ＳｉＯ₂を代表例とする保護層
との積層構成を用いることで、記録膜との濡れ性を最大
限に保証しながら、十分な繰り返し耐久性がえられるこ
と、すなわち従来のＺｎＳ・ＳｉＯ₂混合膜では二律背
反することであった膜自体の耐熱性と記録膜との親和性
とを同時満足することを見出した。これは、ＺｎＳ膜で
も３０ｎｍ以下であれば、上記した繰り返し加熱により
結晶粒の粗大化現象が軽微であり実用上問題ないレベル
にとどまることによると思われる。さらに３０ｎｍ以下
であれば膜応力も小さく、剥離やクラックの発生もな
い。またこの構成では、接着層と保護層の間の接着性と
保護層とＡｌ合金の反射層との接着性も同時に良好であ
る。これは、接着層が結晶質であり、保護層が非晶質状
態であり、反射層が結晶質であることが良い効果を示し
ていると思われる。すまわち、前記のように結晶質同志
では格子面間隔が完全に整合している場合以外は、格子
間の不整合により剥離し易くなることに対して、本発明
の構成では、結晶質と非晶質の積層構成となり、十分な
接着性を示した。

【００２１】本発明の相変化型光記録媒体においては、
カルコゲンを含む記録層との接着性の強い硫化物を接着
層として用いることで、繰り返し回数を低減させる要因
である膜の剥離、クラックの発生、記録層の流動などが
無い光記録媒体を提供することができるが、その際に接
着層の膜厚としては、１０〜３０ｎｍであることが必要
である。この膜厚が１０ｎｍより薄い場合は保護層と記
録層との接着力が大きくならず、オーバライトの繰り返
し特性を改善する効果が小さくなり、３０ｎｍを超える
と前記のように繰り返しオーバライトをおこなった時に
膜の結晶粒の変化に起因すると思われる膜自体の劣化が
発生する。また３０ｎｍを超えると膜応力が大きくなり
剥離やクラックが発生し易くなり不都合であり、また適
切な感度と反射率の媒体が得られないという不都合が発
生する。

【００２２】本発明におけるカルコゲンを含む記録層と
しては、記録感度が適当で、繰り返し特性の優れている
Ｇｅ、Ｓｂ、Ｔｅを主成分とする記録層が好ましい。こ
こでＧｅ、Ｓｂ、Ｔｅを主成分とするとは、Ｇｅ、Ｓ
ｂ、Ｔｅの合計が記録層中に９０ａｔｏｍ％以上含まれ
ることである。そしてこの記録層の膜厚は５〜４０ｎｍ
が好ましく、２０〜３０ｎｍが特に好ましい。５ｎｍよ
り薄い時は十分な記録特性が得られず、４０ｎｍより厚
い時は記録感度が不足したり記録膜が流動しやすく繰り
返し耐久性が低くなる。

【００２３】このＧｅ、Ｓｂ、Ｔｅを含む記録層と接触
する接着層としては、硫化物からなる膜厚が１０〜３０
ｎｍの結晶質膜が使用される。硫化物であることが、カ
ルコゲン合金からなる記録膜との接着性に必要である。
硫化物としてＺｎＳやＰｂＳがあるが、特に、透明性が
良く記録層との接着性が高いＺｎＳが好ましい。この接
着層の膜厚は１０〜３０ｎｍの範囲でなければならな
い。１０ｎｍより薄い時は接着性向上の効果がなく、３
０ｎｍより厚い時は繰り返し耐久性が悪くなる。

【００２４】保護膜は、適当な屈折率（１．８〜２．
６）を有する非晶質状態の透明誘電体膜が使用される。
ここに言う“非晶質状態の膜”とは、結晶性の分析法で
あるＸ線回折法による回折スペクトルに明瞭な回折ピー
クを有しないことであり、横軸を２θとした回折スペク
トルの半値幅（full width half maximum）が約５度以
上のブロードなスペクトルが得られることはかまわな
い。非晶質膜であることにより結晶質のＺｎＳ接着層と
の接着性もＡｌ合金反射層との接着性も、ともに良好に
なる。このような保護層としては、ＺｎＳ、ＺｎＳｅ、
ＺｎＴｅ、ＰｂＳ、ＰｂＴｅなどの結晶性のカルコゲン
化金属に、ＳｉＯ₂、ＧｅＯ₂、ＳｎＯ₂、Ｉｎ₂Ｏ₃など
の酸化物、またはＳｉ₃Ｎ₄などの窒化物を添加したもの
が知られている。

【００２５】とりわけＺｎＳを主成分とし酸化物を添加
したものは、透明性が良く、膜応力が小さく、接着層と
の接着性も良く好ましい。さらに該酸化物がＳｉＯ₂で
あれば、非晶質化の効果が大きく、熱伝導率も小さく、
原料価格も小さく、特に好ましい。

【００２６】ここでＺｎＳに対するＳｉＯ₂の添加量
は、１２〜３５ｍｏｌ％が好ましく、特に２０ｍｏｌ％
程度がもっとも有効に保護膜の機能をはたす。１２ｍｏ
ｌ％より少ないと非晶質化の効果小さく、また膜応力も
大きい。３５ｍｏｌ％より多いと屈折率が小さくなり、
また記録感度の低下と繰り返しオーバライト耐久性の劣
化があり好ましくない。２０ｍｏｌ％程度が、光学特性
と記録感度と繰り返しオーバライト耐久性の観点よりも
っとも有効に保護膜の機能をはたす。

【００２７】また保護膜の膜厚としては、第１保護層は
５０〜２５０ｎｍ、第２保護層は５〜１００ｎｍである
ことが好ましい。第１保護層が５０ｎｍより薄い時は、
記録層に与えられた熱が基板にもダメージを及ぼし、２
５０ｎｍより厚い時は記録層に十分な熱が伝わらず記録
特性が悪化する。第２保護層が５ｎｍより薄い時は、記
録層に与えられた熱が反射層を介して逃げやすく記録感
度が不足し、１００ｎｍより厚い時は、記録層に与えら
れた熱が外部に放出されず記録層が劣化しやすくなる。

【００２８】また本発明では、Ａｌを主成分として含む
反射層が設けられる。ここでＡｌを主成分とは、反射層
中にＡｌを９０ａｔｏｍ％以上含むことをいう。この反
射層がないとＣ／Ｎが悪くなる。Ａｌは光反射率が高
く、耐腐蝕性が高く媒体の保存安定性にすぐれ、原料価
格が小さく、好ましい。Ａｌのみでは熱伝導率が高く記
録感度が悪い。反射層の熱伝導率を小さくする為にＣ
ｒ、Ｔａ、Ｔｉ、Ａｕなどの元素が添加される。特にＣ
ｒは、耐蝕性の観点でも優れている。このため反射層と
しては、ＡｌとＣｒを主成分として含む、すなわちＡｌ
とＣｒの合計が反射層中で９０ａｔｏｍ％より多く含む
ものであることがより好ましい。

【００２９】ただしそうした添加物の量が多すぎると、
Ａｌ単独の場合に比べて反射率の低下が著しく、また記
録感度が高くなりすぎて不都合である。したがって添加
元素はこれらの効果のバランスの良い材料が選択される
べきであり、特にＣｒは１〜５ａｔｏｍ％添加された
時、反射率、熱伝導率の点からもっとも有効に機能す
る。

【００３０】この反射膜の膜厚としては、３０〜２５０
ｎｍが好ましく、３０ｎｍより薄い時は耐腐蝕性が悪く
なり、２５０ｎｍより厚い時は記録感度が悪くなる。

【００３１】記録媒体としては、ポリカーボネートを代
表例とするプラスチック基板から順に、第１保護層、記
録層、接着層、第２保護層、反射層からなる基本構成を
もつ。ポリカーボネートは、プラスチック基板としては
機械強度が強く、吸湿性も他と比較して低いことなど優
れた特性をもっている。また耐環境性を向上させるため
に、反射層の上に紫外線硬化型の樹脂保護層を設けるこ
ともできる。そうした樹脂保護層としては、エポキシ樹
脂、アクリレート、メタクリレートを用いることができ
る。

【００３２】接着層は、記録膜に接して、反射膜側の保
護膜（第２保護膜）との間に必要である。これは繰り返
しオーバライトによる劣化が、特に記録膜と反射膜との
間の膜界面状態（剥離、等）に大きく影響されるからで
ある。第１保護層と記録層との間の接着層は、ほとんど
効果なく、また時としてかえって耐久性を劣化させた。
理由は、第１保護層と接着層の合計の膜厚が大きくなり
すぎること、膜応力が大きくなること、そして光学特性
のバランスが悪くなることが関与しているためである。

【００３３】

【実施例１〜５および比較例１〜３】透明基板／第１の
透明誘電体保護層／記録層／接着層／第２の透明誘電体
保護層／反射層／紫外線硬化型樹脂保護層の構成（ただ
し、後述する比較例１においては接着層は無い）からな
る相変化型光記録媒体を作製した。

【００３４】ここで透明基板には、容量１．５Ｇｂｙｔ
ｅ相変化媒体（松下電器産業株式会社製の光ドライブ：
ＬＦ−７３００Ｊ１型に使用される１３０ｍｍ直径の相
変化型光ディスク媒体）用の基板を用いた。この基板は
ポリカーボネイト製で、トラックピッチは１．２μｍで
あり、グルーブ幅は約０．６μｍ幅で、グルーブに記録
するようになっている。第１の透明誘電体保護層は、非
晶質のＺｎＳ−ＳｉＯ₂膜（ＺｎＳ：ＳｉＯ₂＝８０：２
０ｍｏｌ％、膜厚１７０ｎｍ）である。記録層は、Ｇｅ
₂Ｓｂ₂Ｔｅ₅合金膜（膜厚２５ｎｍ）である。接着層
は、結晶質のＺｎＳ膜である。第２の透明誘電体保護層
は、非晶質のＺｎＳ−ＳｉＯ₂（ＺｎＳ：ＳｉＯ₂＝８
０：２０ｍｏｌ％、膜厚２０ｎｍ）である。反射層は、
ＡｌＣｒ合金膜（Ａｌ：Ｃｒ＝９７：３ａｔｏｍ％、膜
厚１００ｎｍ）である。紫外線硬化型樹脂保護層は膜厚
が２μｍである。記録薄膜は透明基板上にマグネトロン
スパッタリングによって形成した。使用したスパッタ装
置はＡＮＥＬＶＡ Ｃｏｒｐ．製のインラインスパッタ
ＩＬＣ３１０２型であり、ターゲットは８インチ直径
で、基板は自公転しながら製膜される。

【００３５】そしてここでは、実施例１〜５および比較
例１〜３として、接着層の膜厚を０〜３５ｎｍの間で変
えた試料を作製した。膜厚はスパッタ時間をかえること
により調節した。

【００３６】このように作製した相変化型光記録媒体の
試料に対して、次のようにして記録・再生・消去を行っ
た。相変化型光記録媒体を光ディスクドライブ装置（松
下電器産業株式会社製ＬＦ−７３００Ｊ１型ドライブ）
にかけて２４００ｒｐｍで回転させ、波長が７８０ｎｍ
の半導体レーザーによりピークパワー２０ｍＷ、バイア
スパワー１０ｍＷで、１．５Ｔ信号を繰り返しオーバー
ライトすることを２０万回繰り返し、リードパワー１．
５ｍＷで２０万回後の再生信号波形を観測した。評価し
た半径は約３２ｍｍであり、最内周データゾーンのｔｒ
ａｃｋ Ｎｏ．２５５００前後の１トラックを使用して
繰り返しテストを行い、記録膜の異常（剥離、流動、な
ど）を以下のように評価した。

【００３７】１．５Ｔ信号が繰り返しオーバーライトさ
れるＶＦＯ１の信号に異常が発生し易いことを見出し、
これが膜の流動現象に起因すると結論した。ＶＦＯ１
は、ディスクの各セクターにおいて、プレピットで形成
されるアドレス信号部（ＩＤ部）とそれに続くＧａｐ部
に続く所に設けられる。ここ（ＶＦＯ１）は同期をとる
為に、最短マークが記録動作毎にオーバライトされる所
である。

【００３８】再生信号波形をデジタルオシロスコープ
で、縦軸を電圧値、横軸を時間に設定して観測する。こ
の時、縦軸の再生波形振幅値は、レーザー光の照射によ
って生じた物質の非晶質状態と結晶状態の間の可逆的な
構造変化（相変化）に起因する反射率差に（相対的に）
相当する。また横軸は時間軸であり、ディスクの位置に
相当する。膜の剥離、クラックの発生、あるいは記録層
の流動の起こっていないディスクの正常な再生信号波形
では、非晶質状態と結晶状態のそれぞれ一定の電圧値
（反射率）をもつ安定した波形を示す。そして、媒体を
構成する膜が正常であれば、繰り返しテストの前後で変
化ない。しかし、繰り返しオーバライトにより膜の剥
離、クラックの発生、あるいは膜材料が流動すると再生
信号をデジタルオシロスコープで観察した時に、再生信
号エンベロープに異常が発生する。正常であれば平坦で
あるべきエンベロープに異常なピークが出現する。この
異常ピークはＧａｐ部近くに発生し、繰り返しオーバー
ライト回数と共に、時間軸の遅い方向（ディスクの回転
方向の後方）に、移動する。

【００３９】この異常ピークの移動は、記録時に溶融状
態となる記録膜材料の流動現象に対応する。この異常ピ
ークの移動距離を“ピークのシフト量”として、耐久性
の評価基準とした。すなわち、２０万回オーバライト後
の異常ピークのＧａｐ部後部（ＶＦＯ１部始点）からの
距離を、デジタルオシロスコープで直接測定される時間
（μｓｅｃ）で表わしたもを、ここでは評価の基準とし
た。このピークのシフト量は小さい程、膜の流動が少な
く良好である。ピークのシフト量が１５μｓｅｃを越え
る時は、ＶＦＯがその本来の機能を果たさなくなるため
不都合である。

【００４０】さらに、２０万回繰り返しオーバライト後
のｂｉｔ ｅｒｒｏｒ ｒａｔｅを評価した。ｂｉｔ
ｅｒｒｏｒ ｒａｔｅの評価は、最内周のデータゾーン
で、１．５Ｔと４Ｔ信号を２０万回繰り返しオーバライ
トしたのちに、１．５Ｔ信号を記録して行った。ここで
１．５Ｔと４．０Ｔの信号とは、（２，７）変調記録方
式における記録マークの間隔がそれぞれ最短および最長
である単一周波数の信号と定義する。なお、Ｔはｄａｔ
ａ ｂｉｔ周期である。

【００４１】接着層の膜厚と２０万回後の評価結果を表
１にまとめて示した。実施例１から実施例５において
は、膜の剥離あるいはクラックの発生に起因する再生信
号波形の乱れはなく、記録層の流動に起因すると考えら
れるピークのシフト量は、１５μｓｅｃ以下の小さな値
であった。またビットエラーレートも９／１０⁶以下の
小さな値であった。

【００４２】比較例１から比較例３においては、膜の剥
離あるいはクラックの発生に起因する再生信号波形の乱
れが観測され、記録層の流動に起因すると考えられるピ
ークのシフト量は、いずれも１５μｓｅｃ以上の大きな
値であった。またビットエラーレートも８／１０⁵以上
の大きな値であった。

【００４３】この結果より接着層の膜厚が１０〜３０ｎ
ｍの範囲において良好な特性が得られることがわかっ
た。接着層の膜厚が１０ｎｍより薄い場合は保護層と記
録層との接着力が大きくならず、膜の剥離、クラックの
発生、記録層の流動が起こりオーバライト繰り返し特性
を改善する効果が現われない。また３０ｎｍを超える
と、接着層自体の膜応力が大きくなり膜の剥離、クラッ
クの発生、記録層の流動が起こりオーバライト繰り返し
特性がよくならない。

【００４４】

【実施例６】透明基板／第１保護層／記録層／接着層／
第２保護層／反射層／紫外線硬化型樹脂保護層の構成か
らなる相変化型光記録媒体を作製した。すなわち実施例
１と同じ構成としたが、接着層の材料を２０ｎｍ膜厚の
結晶質のＰｂＳとした以外は、実施例１〜５と同じ条件
で媒体を作製した。

【００４５】そして評価も実施例１〜５と同じ条件で行
った。その結果、膜の剥離あるいはクラックの発生に起
因する再生信号波形の乱れはなく、記録層の流動に起因
すると考えられるピークのシフト量は７μｓｅｃの小さ
な値であった。Ｂｉｔ ｅｒｒｏｒ ｒａｔｅも８／１
０⁶であり十分小さい値だった。ＺｎＳと同様の効果が
ＰｂＳでも確認できたが、ＰｂＳでは膜にわずかの着色
が見られ、材料的にはＺｎＳの方がすぐれていると思わ
れた。

【００４６】

【実施例７】透明基板／第１保護層／記録層／接着層／
第２保護層／反射層／紫外線硬化型樹脂保護層の構成か
らなる相変化型光記録媒体を作製した。ここでは第１保
護層と第２保護層を共に非晶質のＺｎＳ・ＳｉＮとした
以外は、実施例１と同じ構成で媒体を作製した。なおＺ
ｎＳ・ＳｉＮ膜は、ＺｎＳ：Ｓｉ₃Ｎ₄＝７０：３０ｍｏ
ｌ％の焼結体をＡｒガス雰囲気で高周波スパッタして作
製した。

【００４７】そして評価も実施例１〜５と同じ条件で行
った。その結果、膜の剥離あるいはクラックの発生に起
因する再生信号波形の乱れはなく、記録層の流動に起因
すると考えられるピークのシフト量は６μｓｅｃ以下の
小さな値であった。Ｂｉｔｅｒｒｏｒ ｒａｔｅ も６
／１０⁶であり十分小さい値だった。ＺｎＳ・ＳｉＯ₂と
同様の効果がＺｎＳ・ＳｉＮでも確認できた。

【００４８】

【比較例４】透明基板／第１保護層／記録層／接着層／
第２保護層／反射層／紫外線硬化型樹脂保護層の構成か
らなる相変化型光記録媒体を作製した。ここでは第１保
護層は、結晶質のＺｎＳ膜で膜厚は１５０ｎｍとした。
反射膜は実施例と同じＡｌＣｒ膜であるが、膜厚は８０
ｎｍとした。その他の構成は実施例１と構成にして、媒
体を作製した。

【００４９】そして実施例１〜５と同じ評価を行った。
その結果、膜の剥離あるいはクラックの発生に起因する
再生信号波形の乱れが著しく観察された。記録層の流動
に起因すると考えられるピークのシフト量は１７μｓｅ
ｃの大きい値であった。Ｂｉｔ ｅｒｒｏｒ ｒａｔｅ
も１／１０⁴であり大きい値だった。第１保護層が熱伝
導率の大きい結晶質のＺｎＳであるために消去・記録の
繰り返しで記録膜の結晶粒の粗大化がおこり、耐久性が
良くないと推定された。

【００５０】

【比較例５】透明基板／第１保護層／記録層／接着層／
第２保護層／反射層／紫外線硬化型樹脂保護層の構成か
らなる相変化型光記録媒体を作製した。ここでは、第２
保護層をＳｉＯ₂膜で膜厚は１８ｎｍとした。反射膜は
実施例と同じＡｌＣｒ膜であるが、膜厚は８０ｎｍとし
た。その他の構成は実施例１と構成にして、媒体を作製
した。なおＳｉＯ₂膜は、ＳｉＯ₂ターゲットをＡｒガス
雰囲気で高周波スパッタして作製したものであり、Ｓｉ
とＯの割合いは化学量論比の１：２からずれているもの
と推定しているが正確な分析は不可能だった。しかし、
透明性は良好であり、屈折率は１．５０であった。

【００５１】そして実施例１〜５と同じ評価を行った。
その結果、膜の剥離あるいはクラックの発生に起因する
再生信号波形の乱れが著しく観察された。記録層の流動
に起因すると考えられるピークのシフト量は１６μｓｅ
ｃの大きい値であった。Ｂｉｔ ｅｒｒｏｒ ｒａｔｅ
も１／１０⁴であり大きい値だった。第２保護層がＳｉ
Ｏ₂であるために接着層であるＺｎＳ膜や反射層である
ＡｌＣｒ膜との接着性が悪く記録膜に与えられた熱が十
分に放出されず、耐久性が良くないと推定された。

【００５２】

【比較例６】透明基板／第１保護層／接着層／記録層／
接着層／第２保護層／反射層／紫外線硬化型樹脂保護層
の構成からなる相変化型光記録媒体を作製した。ここで
記録層の両側の接着層は、結晶質のＺｎＳであるが、膜
厚はそれぞれ５０ｎｍとした。第１保護層と第２保護層
はともに非晶質のＳｉＮ膜で、膜厚はそれぞれ１２０ｎ
ｍと２０ｎｍとした。記録膜は実施例と同じＧｅＳｂＴ
ｅ膜で、膜厚も同じ２５ｎｍである。反射膜は実施例と
同じＡｌＣｒ膜であるが、膜厚は８０ｎｍである。なお
ＳｉＮ膜はＳｉ₃Ｎ₄焼結体ターゲットをＡｒガス雰囲気
で高周波スパッタして作製したものである。そしてこの
ＳｉＮ膜におけるＳｉとＮの割合いは、化学量論比の
３：４からずれているものと推定しているが正確な分析
は不可能だった。しかし、透明性は良好であり、屈折率
は２．１５であった。

【００５３】そして実施例１〜５と同じ評価を行った。
その結果、膜の剥離あるいはクラックの発生に起因する
再生信号波形の乱れが著しく観察された。記録層の流動
に起因すると考えられるピークのシフト量は２５μｓｅ
ｃの大きい値であった。Ｂｉｔ ｅｒｒｏｒ ｒａｔｅ
も２／１０⁴であり大きい値だった。膜厚の厚いＺｎＳ
を両側に設けたことが、接着層のないサンプル（比較例
１）よりも繰り返し耐久性を劣化させた要因と推定され
た。

【００５４】

【比較例７】透明基板／第１保護層／記録層／接着層／
第２保護層／反射層／紫外線硬化型樹脂保護層の構成か
らなる相変化型光記録媒体を作製した。ここで各層の膜
厚は実施例１と同じであるが、膜材料を次の通りとし
た。第１保護層と第２保護層の材料を、共にＺｎＳ・Ｙ
₂Ｏ₃とした。このＺｎＳ・Ｙ₂Ｏ₃膜は、ＺｎＳ：Ｙ₂Ｏ₃
＝９０：１０ｍｏｌ％の焼結体を、Ａｒガス雰囲気で高
周波スパッタして作製した。接着層はＳｉＯ₂とした。
記録膜は実施例と同じＧｅＳｂＴｅ膜で、反射膜も実施
例と同じＡｌＣｒ膜である。

【００５５】そして実施例１〜５と同じ評価を行った。
その結果、膜の剥離あるいはクラックの発生に起因する
再生信号波形の乱れが観察され、オーバライト繰り返し
耐久性は良くなかった。記録層の流動に起因すると考え
られるピークのシフト量は２０μｓｅｃの大きい値であ
った。Ｂｉｔ ｅｒｒｏｒ ｒａｔｅも７／１０⁵であ
り大きい値だった。ＳｉＯ₂膜と記録時に溶融したＧｅ
ＳｂＴｅ膜との濡れ性がＺｎＳより悪いことが繰り返し
耐久性の悪い原因と推定された。

【００５６】

【比較例８】透明基板／第１保護層／記録層／接着層／
第２保護層／反射層／紫外線硬化型樹脂保護層の構成か
らなる相変化型光記録媒体を作製した。ここでは第１保
護層と第２保護層の材料を共に結晶質のＡｌ₂Ｏ₃膜とし
た。Ａｌ₂Ｏ₃膜はＡｌ₂Ｏ₃焼結体をＡｒとＯ₂の混合ガ
ス（Ｏ₂１％含有の混合ガス）雰囲気で高周波スパッタ
して作製した。膜厚はそれぞれ１２０ｎｍと３０ｎｍで
ある。記録層は２５ｎｍ厚さのＧｅＳｂＴｅ膜、接着層
は１５ｎｍのＺｎＳ膜、反射膜は９０ｎｍのＡｌＣｒ膜
である。その他の条件は、実施例と同じである。

【００５７】そして評価は実施例１〜５と同様に行っ
た。その結果、膜の剥離あるいはクラックの発生に起因
する再生信号波形の乱れが著しく観察され、オーバライ
ト繰り返し耐久性は良くなかった。記録層の流動に起因
すると考えられるピークのシフト量は１５μｓｅｃで良
くはないが比較的軽微だった。Ｂｉｔ ｅｒｒｏｒ ｒ
ａｔｅは８／１０⁵であり大きい値だった。記録膜の流
動は比較的抑制されたが、結晶質膜とＡｌＣｒ膜との剥
離が発生して再生信号波形の乱れが大きくなったものと
推定された。

【００５８】以上の検討結果より、本発明のカルコゲン
元素を含む相変化記録層と、この記録層を挟持する保護
層との間の反射層側に、硫化物からなる所定膜厚の接着
層を設け、さらに非晶質状態の透明誘電体膜を保護膜と
した組み合わせで、特に優れた記録・消去（オーバライ
ト）の繰り返し耐久性を示すことが明らかになった。

【００５９】

【表１】

【００６０】

【発明の効果】以上、本発明の相変化型光記録媒体によ
れば、カルコゲン元素を含む相変化記録層と、この記録
層を挟持する保護層との間の反射膜側に、硫化物からな
る所定膜厚の接着層を設け、さらに非晶質状態の透明誘
電体膜を保護膜としたことで、記録・消去（オーバライ
ト）の繰り返し動作をより長期間にわたって安定に行う
ことができる。

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 光の照射により生じる記録層の相構造の
   変化を利用して情報の記録・再生・消去を行う相変化型
   光記録媒体において、基板、第１保護層、記録層、接着
   層、第２保護層、反射層からなる基本構成とし、第１保
   護層と第２保護層は非晶質状態の透明誘電体膜であり、
   記録層はカルコゲン合金膜であり、接着層は硫化物から
   なる膜厚が１０〜３０ｎｍの結晶質膜であり、反射層は
   Ａｌを主成分とする結晶質の合金膜であることを特徴と
   する相変化型光記録媒体。
2. 【請求項２】 第１保護層と第２保護層が、ＺｎＳにＳ
   ｉＯ₂を１２〜３５ｍｏｌ％添加した非晶質状態の透明
   誘電体膜であり、第１保護層の膜厚が５０〜２５０ｎ
   ｍ、第２保護層の膜厚が５〜１００ｎｍであり、接着層
   がＺｎＳであることを特徴とする請求項１記載の相変化
   型光記録媒体。
3. 【請求項３】 記録層がＧｅ、Ｓｂ、Ｔｅを主成分と
   し、膜厚が５〜４０ｎｍであることを特徴とする請求項
   １〜２のいずれかに記載の相変化型光記録媒体。
4. 【請求項４】 反射層がＡｌ、Ｃｒを主成分とし、膜厚
   が３０〜２５０ｎｍであることを特徴とする請求項１〜
   ３のいずれかに記載の相変化型光記録媒体。